Trenden med halvcelleceller sammenlignet med fullcelleceller er allerede åpenbar. Den mest populære forklaringen er at strømmen til halvcelleceller bare er halvparten av originalen, så strømtapet er lavere.

Fordelene med halvbrikketeknologi går imidlertid langt utover strømtap. Denne artikkelen vil bruke den mest populære forklaringen for å fortelle deg hvorfor halvcelleteknologi vil erstatte fullcellebatterier i fremtiden.

1. Introduksjon av halvbrikketeknologi

For halvbrikketeknologi kutter de bokstavelig talt en normal solcelle i to. I stedet for å ha 60 eller 72 celler som en vanlig PV-modul, blir den 120 eller 144 halvcelleceller, samtidig som den opprettholder samme design og størrelse som konvensjonelle moduler.

Halvcelleteknologien bruker vanligvis laserskjæringsmetoden. Cellene i standardstørrelse kuttes i to identiske halvceller langs retningen vinkelrett på batteriskinnene, og sveises deretter i serie.

Halvcellepakken er også innkapslet med herdet glass, EVA og et bakplan, det samme som konvensjonelle moduler. Et konvensjonelt solcellepanel inneholder typisk 60 0,5-0,6V solceller koblet i serie. Spenningen økes i serie, så en 60-delers modul opererer på 30-35V. Hvis halvcelleceller kobles sammen som i en standardsammenstilling, vil de produsere halvparten av strømmen og to ganger spenningen med samme motstand.

For å sikre at den totale utgangsspenningen og strømmen til konvensjonelle komponenter er konsistente, er halvcellebatterikomponenter generelt utformet i en serie-parallell struktur i paneldesignet, som tilsvarer to små komponenter koblet parallelt.

Som vist i figuren ovenfor, er åpen kretsspenningen til et halvcellebatteri den samme som for et fullcellebatteri, og antallet halvcelleceller dobles. Etter å ha blitt delt i to deler, er antallet celler i hver del det samme som for en fullcellemodul, og spenningen etter at de to delene er koblet parallelt Den samme som hver del individuelt, så den totale utgangsspenningen gjør ikke endres i forhold til hele cellen.

Halvcellebatteriet er bare halvparten av det konvensjonelle batteriet, så strømmen til hvert batteri er bare halvparten av det konvensjonelle batteriet.

Motstanden til en halvcellecelle er bare halvparten av en fullcellecelle, så hver del koblet parallelt har halvparten av motstanden til en fullcellemodul. Ved å koble de to delene med bare halvparten av motstanden parallelt, er den totale sløyfemotstanden kun 1/4 av full brikkemotstand.

Endringen av tavledesignet gjør koblingsdesignet til koblingsboksen annerledes. Vanligvis brukes en tredelt koblingsboks.


2. Fordeler med Half-Chip Design

- Lavere pakketap

Som nevnt ovenfor, på grunn av reduksjonen av intern strøm og linjemotstand, reduseres de interne tapene som spres i den interne kretsen, strømtapet er proporsjonalt med strømmen, og halvparten av strømmen og en fjerdedel motstand tillater halvbrikkemonteringen for å redusere krafttapet 4 ganger, vil tilsvarende utgangseffekt og kraftproduksjon øke.

Samtidig, på grunn av reduksjonen i internt tap, faller også driftstemperaturen til modulen og koblingsboksen. Når modulen arbeider utendørs, er temperaturen på halvdelsmodulen omtrent 1,6 °C lavere enn den for den konvensjonelle helmodulmodulen, og den lavere temperaturen gjør at modulen har høyere fotoelektrisitet. konverteringseffektivitet.

Selv om i stedet for å bruke de to halvdelene parallelt, ble alle halvcellene koblet til å fungere som et standard solcellepanel, ville strømmen være halvparten av strømmen, men motstanden ville være den samme, og strømforbruket ville være 1/ 4 kraften.

- Skyggetoleranse reduserer risikoen for hot spot

. Halvarkpaneler motstår effekten av skygger bedre enn standard solcellemoduler.

Halvcellemoduler har ikke 3 panelstrenger som standardmoduler, men 6 strenger, noe som gjør det til et 6-strengs panel. Selv om en liten mengde skyggelegging på en modul (blader, fugleskitt, etc.) kan deaktivere hele strengen, reduseres effekten av skyggelegging på grunn av utformingen av bypass-diodene (merket med rødt i bildet nedenfor) som strengen påvirker ikke andre strenger.

6 uavhengige strenger med 3 bypass-dioder gir bedre delskyggetoleranse. Selv om halvparten av komponenten er skjult av skygger, vil den andre halvparten fortsatt fungere.

- Lav strøm reduserer varmepunkttemperaturen

. Halvcelleceller fordeler intern strøm i systemet og forbedrer ytelsen, levetiden og skyggetoleransen.

Når en celle i en cellestreng i en modul er skyggelagt, danner den cellen et hot spot i sløyfen, og vedvarende høye temperaturer kan skade modulen. Siden det er dobbelt så mange strenger med halvcellemoduler, noe som betyr at det bare er halvparten av varmen på hot spot, og den lavere varmen forårsaker mindre skade på modulen, kan det forbedre motstanden mot hot spot skader og øke bruk av modulens levetid.

- Skyggetoleranse reduserer krafttapet

I en fotovoltaisk gruppe er flere moduler vanligvis koblet i serie, og deretter koblet parallelt med andre underserier. Strøm flyter inn og ut av hver seriekoblede komponent etter tur i samme delstreng.

For den tradisjonelle modulpaneldesignen, når en bestemt modul mister strøm på grunn av ulike årsaker til skyggelegging, vil det påvirke alle modulene i delstrengen. Mens i halvbrikkemodulen som er avbildet ovenfor, begrenser bypass-dioden strømtapet i den skraverte delen i stedet for hele modulen, skaper den en alternativ bane for strøm til å flyte i den ikke-skyggelagte delen og unngår at strømmen går gjennom den skraverte delen. del, reduserer den skyggefulle delen. påvirke og forbedre ytelsen.


3. Fremtiden for halvbrikketeknologi

Bruk av halvcelleceller kan gi store fordeler og forbedret ytelse i skyggefulle forhold, noe som har stor betydning for bygging av solcelleanlegg som lett påvirkes av andre bygningshindringer.

Halvcelleceller kan øke kraftproduksjonen, men systemdesignet ligner fullcellemoduler, noe som ikke øker installasjonskostnadene og sikrer lavere LCOE. Forbedringer i laserskjæringsteknologi gjør skjærefeilene til halvcelleceller nesten ubetydelige.

Med populariseringen av store komponenter og store silisiumskiver, blir trenden med halve skiver eller til og med tre skiver mer og mer åpenbar. Ifølge industrirelaterte institusjoner forventes markedsandelen til halvcellemoduler å overstige 50 % i løpet av de neste tre årene.